直埋热网管道固定支墩设计分析

吕智超

摘要：本文主要围绕热管道固定支墩设计工作展开分析，通过研究支墩设计的必要性和各阶段设计工作存在的问题，结合具体案例来开展分析工作，明确其设计的注意事项，推动各项工作更好地开展，提高设计的整体有效性。

关键词：供热管道；固定支墩；结构设计

1.固定墩设计必要性分析

当前城市热网建设工作开展过程中，受到多方面因素的影响，其热力管道敷设方式也会存在差异，一般包括架空、直埋及地沟敷设三种。实际建设工作开展过程中，架空需要占用地上和地下空间相对较多，因而在老城区以及城市内部施工过程中可能会受到诸多限制。而地沟敷设方法会浪费大量的能源，同时其散热相对较快，施工周期也相对较长一定程度上影响了后续各项工作以合理方式开展。就当前来说，使用供热管道直埋敷设是比较经济实惠的做法，同时其施工速度和建设周期等都能满足快速供热的要求，在当前社会中具有相对较为广泛的应用。为了保证供热的效果和质量，避免工程在应用过程中出现问题，必须及时开展固定支墩设计和安装工作，避免管道出现位移等问题。就当前来说，主要使用钢筋混凝土结构作为支墩的主要应用材料。

2.固定支墩形状和间距

一般来说，固定支墩一般都会设计成“T”型和箱型，根据其实际应用需要进行一定的调整。就当前来说，“T”型的热损耗相对较小，同时对小室补偿等工作贡献相对较大，在现阶段具有相对较为广泛的应用。为了减少施工成本支出，在设计支墩之间的间距的过程中，应当尽可能将其间距扩大，通过合理计算管道热伸长度和补偿器补偿之间的关系等，合理设计推力值，避免在应用过程中出现其他不必要的问题。

3.固定支墩设计分析

3.1设计数据取值

支墩设计工作开展过程中，为了保障其各项工作顺利开展，应当加强对各类数据之间的联系和相互作用的重视，尽可能将安全系数控制在一点八，而供热管埋藏的深度一般在一点五到二点五米之间是不错的选择。为了避免出现供热管问题影响地上的现象，应当将管道上方覆土的厚度保持在一米以上，可以有效提高其各项工作的整体有效性。

3.2基础计算工作

支墩设计工作开展过程中，必须加强对基础底面积的计算工作的重视，通过计算基底的埋深度和基礎边缘的应力，在此基础上进行综合计算和分析，提高其设计和安装的科学性。一般来说，计算过程中会忽略支墩段内管道的重量，可以有效提高其设计的质量。就当前来说主要应用基底面积等于安全系数与管道轴向推力产生的倾距乘积除以二十倍的基地深埋公式固定支墩公式来开展各项设计工作，可以有效提高其各项工作的整体质量。在计算压强完成之后，结合基础长度的数据再求基础宽度，可利用对应的阿尔法值和压强的乘积来除以基础长度及沿管道轴向的平方，计算出来的基地面积数值的准确程度相对较高。

3.3支墩挡板墙的计算工作

计算工作开展过程中，为了保证其数据计算的有效性，必须加强对泊桑比的重视，按照泊桑比一比六的数据来计算后续各项工作。通过将管道的轴向推力用均布荷载表示，可以得到均布荷载等于两倍的轴向推力和LOX的商，结合工艺要求确定LOX的具体数值，合理开展后续各项计算即可。通过均布荷载和弯矩系数等相关公式的计算，最后可以求得最大和最小的支墩挡板墙厚度值，在此基础上开展后续各项工作，其施工的准确性等都能得到保证。

3.4载面和钢筋墙的确定工作

支墩设计工作开展过程中，受到多方面因素的影响，不同的构件的设计要求和设计方向灯都会存在差异，将会对后续各项工作合理开展造成一定的影响，不同的小配筋等的使用方式等也会存在差异，为了减少设计过程中出现的不必要的问题，应当加强对后续各项设计工作的重视，结合已有的经验数据等来开展各项建设工作，可以有效保障其设计的整体质量。在当前设计工作开展过程中，相关人员应当结合具体的设计不见来开展具体分析。例如，在设计底板的过程中，结合历史施工经验，一般会选择厚度为二百毫米的底板来开展各项工作；而脚梁设计施工过程中，当建设的地基土质相对比较好时，可以选择应用土模来开展各项工作，将b的数值控制在四百毫米为宜。根据实际推力大小差异，当推力小于三百九十千牛时，一般会选择小型号的配筋来开展各项工作，而当推力大于四百千牛时，应用高强度配筋是比较不错的选择。

4.注意事项

实际设计工作开展过程中，必须加强对不可抗力因素等的重视，结合支墩的场地施工情况，合理调整支墩的尺寸，方便后续各项工作更好地开展。就当前来说，可以利用底部换填法来提高摩擦系数，同时降低土压力。同时，相关人员还应当结合施工现场的土场支承作用等来开展受力情况分析工作，根据土质差异来调整对应的推力等各项数据，在充分考虑土壤夯实程度对内力造成的影响的基础上开展后续设计分析等工作，减小弯头内力对其各项工作产生的影响。

5.实际设计案例分析

当承受管道的轴向推力为三百千牛时，要求垒墙之间的净宽保持在一点五米，底板顶面和管中的间距为零点四五米，当班的增高为零点九米，要求使用C20砼结构和一级钢筋来开展各项工作，试合理开展支墩设计工作。根据要求，应当先开展基础设计工作，统计基础宽度和基础长度之间的关系，计算出基底的基础面积，在此基础上开展军部负载等的设计工作，结合配筋要求，合理绘制平面图和综合A-A剖面图，其设计的质量可以得到有效保证。图一和图二分别为平面图和纵向A-A剖面图。

6.小结

供热管道的支墩设计工作主要围绕其基底面积和摩擦系数等数据开展，相关人员必须加强对应用的不同类型的数据的重视，合理开展设计分析工作，将土质等因素考虑在内，提高其设计的整体有效性。

参考文献

[1]蓝晓民，王盛智，王国维，等.基于预应力法的埋地管道固定支墩设计[J].当代化工，2015，（5）：1149-1151.

[2]张兴成.架空管道钢结构支架设计[J].低碳世界，2016，（13）：177-178.

（作者单位：南京苏夏工程设计有限公司）